第2章 網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議基礎(chǔ)

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1、主要內(nèi)容OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型和TCP/IP協(xié)議族1IP、TCP、UDP和ICMP協(xié)議2常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)3常用的網(wǎng)絡(luò)端口和常用的網(wǎng)絡(luò)命令42021/7/181浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系2.1OSI參考模型OSI參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardsOrganization)制定的模型，把計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信分成七個(gè)互相連接的協(xié)議層，結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。2021/7/182浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系1、物理層（PhysicalLayer）最底層是物理層，這一層負(fù)責(zé)傳送

2、比特流，它從第二層數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)據(jù)幀，并將幀的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容串行發(fā)送，即每次發(fā)送一個(gè)比特。物理層只能看見0和1，只與電信號(hào)技術(shù)和光信號(hào)技術(shù)的物理特征相關(guān)。這些特征包括用于傳輸信號(hào)電流的電壓、介質(zhì)類型以及阻抗特征。該層的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、光纖、雙絞線等，有時(shí)該層被稱為OSI參考模型的第0層。物理層可能受到的安全威脅是搭線竊聽和監(jiān)聽，可以利用數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)標(biāo)簽加密，數(shù)據(jù)標(biāo)簽，流量填充等方法保護(hù)物理層的安全。2021/7/183浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系2、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）OSI參考模

3、型的第二層稱為數(shù)據(jù)鏈路層。與其他層一樣，它肩負(fù)兩個(gè)責(zé)任：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。還要提供數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)亩说蕉诉B接。在發(fā)送方，數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將指令、數(shù)據(jù)等包裝到幀中，幀是該層的基本結(jié)構(gòu)。幀中包含足夠的信息，確保數(shù)據(jù)可以安全地通過(guò)本地局域網(wǎng)到達(dá)目的地。2021/7/184浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系3、網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)間的報(bào)文傳輸。在廣域網(wǎng)中，這包括產(chǎn)生從源端到目的端的路由。當(dāng)報(bào)文不得不跨越兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生很多新問(wèn)題。例如第二個(gè)網(wǎng)

4、絡(luò)的尋址方法可能不同于第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)也可能因?yàn)榈谝粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)的報(bào)文太長(zhǎng)而無(wú)法接收；兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的協(xié)議也可能不同等。網(wǎng)絡(luò)層必須解決這些問(wèn)題，使異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠互連。在單個(gè)局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)層是冗余的，因?yàn)閳?bào)文是直接從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的。2021/7/185浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系4、傳輸層（TransportLayer）傳輸層的主要功能是完成網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)上的用戶進(jìn)程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。最好的傳輸連接是一條無(wú)差錯(cuò)的、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道，即傳輸層連接是真正端到端的。由于絕大多數(shù)主機(jī)都支持多用戶操

5、作，因而機(jī)器上有多道程序，這意味著多條連接將進(jìn)出于這些主機(jī)，因此需要以某種方式區(qū)別報(bào)文屬于哪條連接。識(shí)別這些連接的信息可以放入傳輸層的報(bào)文頭中。2021/7/186浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系5、會(huì)話層（SessionLayer）會(huì)話層允許不同機(jī)器上的用戶之間建立會(huì)話關(guān)系。會(huì)話層允許進(jìn)行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送，在某些場(chǎng)合還提供了一些有用的增強(qiáng)型服務(wù)。允許用戶利用一次會(huì)話在遠(yuǎn)端的分時(shí)系統(tǒng)上登錄，或者在兩臺(tái)機(jī)器間傳遞文件。會(huì)話層提供的服務(wù)之一是管理對(duì)話控制。會(huì)話層允許信息同時(shí)雙向傳輸，或限制只能單向傳輸。

6、如果屬于后者，類似于物理信道上的半雙工模式，會(huì)話層將記錄此時(shí)該輪到哪一方。一種與對(duì)話控制有關(guān)的服務(wù)是令牌管理（TokenManagement）。有些協(xié)議保證雙方不能同時(shí)進(jìn)行同樣的操作，這一點(diǎn)很重要。為了管理這些活動(dòng)，會(huì)話層提供了令牌，令牌可以在會(huì)話雙方之間移動(dòng)，只有持有令牌的一方可以執(zhí)行某種操作。2021/7/187浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系6、表示層（PresentationLayer）表示層完成某些特定的功能，這些功能不必由每個(gè)用戶自己來(lái)實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，表示層以下各層只關(guān)心從源端機(jī)到目標(biāo)機(jī)可靠地

7、傳送比特，而表示層關(guān)心的是所傳送的信息的語(yǔ)法和語(yǔ)義。表示層服務(wù)的一個(gè)典型例子是用一種一致選定的標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。大多數(shù)用戶程序之間并非交換隨機(jī)的比特，而是交換諸如人名、日期、貨幣數(shù)量和發(fā)票之類的信息。這些對(duì)象是用字符串、整型數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的形式，以及由幾種簡(jiǎn)單類型組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示。2021/7/188浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系7、應(yīng)用層（ApplicationLayer）應(yīng)用層包含大量人們普遍需要的協(xié)議。雖然，對(duì)于需要通信的不同應(yīng)用來(lái)說(shuō)，應(yīng)用層的協(xié)議都是必須的。例如，PC（PersonalComp

8、uter）機(jī)用戶使用仿真終端軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真某個(gè)遠(yuǎn)程主機(jī)的終端并使用該遠(yuǎn)程主機(jī)的資源。這個(gè)仿真終端程序使用虛擬終端協(xié)議將鍵盤輸入的數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)的操作系統(tǒng)，并接收顯示于屏幕的數(shù)據(jù)。2021/7/189浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系2.2TCP/IP協(xié)議簇TCP/IP協(xié)議簇模型和其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣，TCP/IP有自己的參考模型用于描述各層的功能。TCP/IP協(xié)議簇參考模型和OSI參考模型的比較如圖2-2所示。2021/7/1810浙